PUREX流程主要组分分配比模型及台架实验的模拟

发布时间：2020-04-15 02:55

【摘要】：核燃料后处理一直以来都是核燃料循环中十分重要的一个环节。目前普雷克斯(PUREX)流程是国际上主流的后处理工艺流程,自从上个世纪五十年代投入工业应用以来,如何选择理想的工艺条件和如何优化工艺参数一直是一个研究热点。随着计算机模拟技术的进步,普雷克斯流程模拟仿真已经在后处理领域中发挥越来越重要的作用。一套准确可靠的模拟仿真软件可以帮助研发人员高效、安全、低成本地设计和优化流程的工艺。本文在对普雷克斯流程仿真模型研究成果广泛调研的基础上,建立并优化了铀、钚、硝酸、亚硝酸、锆、钌的分配比模型,对铀、钚、硝酸的改进模型进行了验证,与实验值的平均偏差分别为6.22%、6.43%和2.85%。根据普雷克斯流程设计经验建立了混合澄清槽萃取模型,在模型中引入了级效率概念,使用不动点迭代法建立了稳态萃取模型的求解算法,并借助MATLAB计算平台开发了计算程序。并在模块化的理念下编写程序,保证了其可维护性与可拓展性。最后参考国内外发表的普雷克斯流程台架实验数据,使用开发的计算程序进行计算,通过对计算结果与实验数据的分析比对,三组拟合优度值为98%,94%和71%。模拟结果总体可靠,并对拟合优度较低的实验组进行了分析,归纳了偏差形成的原因。
【图文】：

共去污,净化循环,混合澄清槽,三循环

第 1 章绪论环常用的萃取设备。铀的净化循环的目的是进一步净化铀钚共去污分离循环得到的铀料液，去除钚、锆、钌等杂质。在铀二循环中，为了达到去除锆和钌的目的，需要在洗涤段进行两次进料，用高酸洗除钌、低酸洗除锆。另外可以采用氧化还原的方法进一步强化对钚的去除效果。铀三循环的主要目的是去除镎，而镎由于化学性质十分复杂，因此较难去除，对操作工艺条件的控制较为严格。铀的净化循环中，由于其放射性活度已经降低，所以对停留时间的限制不再严格，可以采用较为简单的混合澄清槽进行净化。下面以铀二循环为例简要介绍具体萃取工艺流程。铀二循环是共去污分离循环后铀线的下一个工艺段，主要由 2D 和 2E 两个槽组成（图 1-1）。

示意图,混合澄清槽,示意图

溶剂萃取设备一直是重点研究课题，但是在后处理厂中普遍使用的效燃料（高放射性物料）的后处理混合澄清槽高度比脉冲萃取柱低很乏燃料后处理工业中广泛采用的一萃取过程为研究对象。两个液相的搅拌混合和澄清分相。式混合澄清槽，，这种混合澄清槽理设施内采用的[45]。它把混合槽形的箱子。图 2-1 展示了典型的混搅拌器的搅拌使得水相和有机相充室进行分相。就混合澄清槽的同一取设备来说，两相是逆流的。而萃
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL249

【参考文献】